Windows系统的MBR磁盘分区

对于逻辑类数据恢复技术的学习，最重要的就是对各种系统下的分区结构及文件系统结构的学习。作为目前主流的操作系统Windows，它能够支持的分区结构包括MBR磁盘分区、动态磁盘分区及GPT磁盘分区：它能够支持的文件系统结构包括FAT12、FAT16、FAT32、NTDS和ExFAT。

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MBR磁盘分区是使用最广泛的一种分区结构，也成为DOS分区。

一、主引导记录MBR的结构和作用

MBR磁盘分区都有一个引导扇区，成为主引导记录，英文简称MBR。

1、MBR的结构

MBR扇区位于整个硬盘的第一个扇区；按照C/H/S地址描述，即0柱面0磁头1扇区；按照LBA地址描述即0扇区。它是一个特殊而重要的扇区。

在总共512字节的MBR扇区中，由四部分结构组成；

（1）引导程序

引导程序占用其中的前440字节，其地址在便宜0~偏移1B7H处。

（2）Windows磁盘签名

Windows磁盘标签占用引导程序后的4字节，其地址在偏移1B8H~偏移1BBH处，是Windows系统对硬盘初始化时写入的一个磁盘标签。

（3）分区表

偏移1BEH~偏移1FDH的64字节为DPT（Disk Partition Tables，硬盘分区表），这是MBR中非常重要的一个结构。

（4）结束标志

扇区最后的两个字节“55AA”（偏移1FEH~偏移1FFH）是MBR的结束标志。

如下为MBR的扇区展示：

2、MBR的作用

MBR扇区在计算机引导过程中起到至关重要的作用。计算机在按下电源键以后，开始执行主板的BIOS程序，进行完一系列检测和配置一会，开始按CMOS中设定的系统引导顺序进行引导。

（1）引导程序的作用

计算机主板的BIOS程序在自检通过后，会将MBR扇区整个读入内存中，然后将执行权交给内存中MBR扇区的引导程序。引导程序首先会将自己整个搬到一个较为安全的地址中，目的是防止自己被随后读入的其他程序覆盖，因为引导程序一旦被破坏，就会引起计算机死机，从而无法正常引导系统。

系统下一步就会判断读入内存的MBR扇区的最后两个字节是否为“55 AA”，如果不是则报错，在屏幕上会列出错误信息。如果是“55 AA”，接下来引导程序会到分区表中查找是否有活动分区。若有活动分区，则判断活动分区的引导程序在磁盘中的地址，并将该引导程序读入内存及判断其合法性，如果是一个合法的引导扇区，随后的引导权就交给这个引导扇区去引导操作系统了，MBR引导程序的使命就完成了。

（2）Windows磁盘签名的作用

Windows磁盘签名是Windows系统在对硬盘做初始化时写入的一个标签，它是MBR扇区不可或缺的一组成部分。Windows系统依靠这个签名来识别硬盘，如果硬盘的签名丢失，Windows系统就会认为该硬盘没有初始化。

一块硬盘如果不是系统引导盘，MBR扇区可以没有引导程序，但绝对不能没有磁盘签名。

（3）分区表的作用

分区表是用来管理硬盘的分区的，如果分区表被清楚或者破坏，则硬盘的分区就会丢失。

如果把MBR中的分区表清除，其他结构不动，重新启动计算机后进入磁盘管理，磁盘会被标记为未分配的原始磁盘。

（4）结束标志的作用

在执行MBR的引导程序时，会严重MBR扇区最后两个字是否为“55 AA”，如果是“55 AA”才会继续执行下面的程序，如果不是"55 AA"，则程序认为这是一个非法的MBR，那么程序停止执行，会提示报错。

如果一块MBR结构完好并且有分区的硬盘，其结束标志"55 AA"被破坏后，该硬盘的分区也将无法读取，硬盘会成为“没有初始化”状态。